LTC3525 在 SC70 封裝中提高了升壓轉(zhuǎn)換器性能和功率能力的標(biāo)準(zhǔn)。它是一款基于電感的同步升壓 DC/DC 轉(zhuǎn)換器，可在低至 1V 的輸入電壓下工作，將其升壓至 3.3V 或 5V。其強(qiáng)大的內(nèi)部 400mA 開(kāi)關(guān)允許 LTC3525 以高達(dá) 150% 的效率提供高達(dá) 94mA 的負(fù)載電流。為了進(jìn)一步節(jié)省空間，它只需要三個(gè)外部元件（兩個(gè)小型陶瓷電容器和一個(gè)小電感器），因此完整的解決方案適合以前僅供電荷泵設(shè)計(jì)使用的空間。

LTC3525-3.3 和 LTC3525-5 均采用 2mm × 2mm × 1mm SC70 封裝，并在一個(gè) 0.8V 至 4.5V 的輸入范圍內(nèi)運(yùn)作。這種靈活性使其適用于由 1 至 3 節(jié)堿性/鎳氫電池或單個(gè)鋰離子電池供電的緊湊型應(yīng)用。3.3V版本甚至可以在輸入電壓超過(guò)輸出電壓時(shí)保持穩(wěn)壓。

小而全功能的解決方案

盡管 LTC70 采用小型 SC3525 封裝，但它仍具有許多精密功能，例如：輸出斷開(kāi)、浪涌電流限制、低輸出電壓紋波、同步整流、單節(jié)電池能力、抗振鈴控制和小于 1μA 的停機(jī)電流。它還具有過(guò)流保護(hù)和熱關(guān)斷功能，使其能夠承受無(wú)限期短路而不會(huì)損壞。

外部元件選擇非常簡(jiǎn)單，因?yàn)榇蠖鄶?shù)應(yīng)用只需要一個(gè)1μF陶瓷輸入電容進(jìn)行本地去耦，一個(gè)10μF陶瓷輸出濾波電容和一個(gè)10μH電感（盡管可以使用4.7至15μH之間的任何值）。確保僅使用 X5R 或 X7R 型電容器，使其靠近 IC 的引腳。

LTC3525 通過(guò)將 SHDN 引腳上拉至 1V 至 5V 之間的任何電壓而使能，而不管輸入或輸出電壓如何。

在很寬的輸入電壓和負(fù)載電流范圍內(nèi)具有高效率

LTC3525 采用一種正在申請(qǐng)專(zhuān)利的專(zhuān)有技術(shù)，該技術(shù)根據(jù)負(fù)載和輸入電壓的函數(shù)自適應(yīng)調(diào)節(jié)峰值電感器電流。該技術(shù)可在輕到中等負(fù)載下提供最佳效率，同時(shí)使其能夠提供超出此尺寸的其他解決方案能力的更重負(fù)載電流。

LTC3525 的低靜態(tài)電流僅為 7μA 的 V外使其能夠在極輕負(fù)載（如圖2所示）和寬輸入電壓范圍內(nèi)保持令人印象深刻的效率。相比之下，電荷泵設(shè)計(jì)的效率隨著電池電壓的變化而變化很大，如圖3所示。請(qǐng)注意，電荷泵設(shè)計(jì)需要至少1.7V的輸入電壓才能產(chǎn)生穩(wěn)定的3.3V輸出?；陔姼衅鞯念?lèi)似解決方案需要更大的封裝和更多的外部元件，因此不適合電路板空間非常寶貴的應(yīng)用，或者對(duì)于成本敏感型應(yīng)用來(lái)說(shuō)過(guò)于昂貴。

圖3.LTC3525-3.3 和基于等效電荷泵的升壓電路的效率與輸入電壓的比較。

單節(jié)電池至3.3V轉(zhuǎn)換器，外形為1mm

采用LTC3-3.3525的單節(jié)堿性或鎳電池至3.3V轉(zhuǎn)換器如圖4所示。本應(yīng)用使用電感器和輸出電容器，以實(shí)現(xiàn)1mm的外形。它從單節(jié)電池提供 60mA 的負(fù)載電流，從兩節(jié)電池提供 140mA 的負(fù)載電流，同時(shí)適合 5mm × 7mm 的占位面積。轉(zhuǎn)換器能夠在低于1V的輸入電壓下工作，使其能夠使用電池中的所有可用能量，并且還可以防止轉(zhuǎn)換器在負(fù)載瞬態(tài)導(dǎo)致輸入電壓瞬時(shí)下降時(shí)關(guān)閉。

圖4.單節(jié)電池至3.3V轉(zhuǎn)換器在60mm外形中提供1mA的負(fù)載電流。

鋰離子/3節(jié)電池至5V轉(zhuǎn)換器可提供超過(guò)175mA的電流和低輸出紋波

LTC3525 專(zhuān)為實(shí)現(xiàn)非常低的輸出紋波和最小的輸出電容而設(shè)計(jì)。在大多數(shù)應(yīng)用中，一個(gè) 10μF 陶瓷電容器將產(chǎn)生不到 1% 的峰峰值輸出紋波。通過(guò)使用一個(gè)22μF電容，輸出紋波可以降低到V的0.5%以下外，使其適用于許多噪聲敏感型應(yīng)用，這些應(yīng)用以前需要更大、更昂貴的固定頻率轉(zhuǎn)換器。

圖5中的電路占用的空間僅為6mm×6mm，由鋰離子電池（或三節(jié)堿性或鎳電池）提供5V、175mA或更高的電流。采用一個(gè) 22μF 輸出電容器時(shí)，輸出紋波僅為 22mVP-P輕負(fù)載時(shí)，小于 50mVP-P滿(mǎn)載時(shí)，如圖 6 所示。效率峰值為93%，在三十倍的負(fù)載電流下保持在85%以上，如圖7所示。該解決方案還可用于在 5.200V 供電系統(tǒng)中提供 3V/3mA 電流。整個(gè)解決方案適合 1.8mm 外形。

圖5.鋰離子至 5V 轉(zhuǎn)換器可提供 175mA 的負(fù)載電流和 <0.5% 紋波。

圖6.最小和最大負(fù)載時(shí) 5V 轉(zhuǎn)換器的輸出電壓紋波。

圖7.鋰離子至5V轉(zhuǎn)換器的效率與負(fù)載的關(guān)系。

結(jié)論

當(dāng)今的許多電池供電型便攜式設(shè)備（如 MP3 播放器、醫(yī)療器械和數(shù)碼相機(jī)）均可受益于 LTC3525 提供的小尺寸、簡(jiǎn)單性和更長(zhǎng)的電池壽命。其小巧、扁平的SC70封裝和極少的外部元件數(shù)量使其成為效率較低的電荷泵設(shè)計(jì)的可行、高性能替代方案。其 400mA 開(kāi)關(guān)電流和低輸出紋波使其能夠在成本敏感型應(yīng)用中取代更昂貴的固定頻率轉(zhuǎn)換器。

審核編輯：郭婷